Осевой вентилятор

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкциям лопастей осевых вентиляторов, и обеспечивает при своем использовании увеличение КПД вентилятора и снижение шума при его работе. Указанный технический результат достигается в осевом вентиляторе, лопасть которого характеризуется тем, что передняя и задняя кромки образованы пересечением двух парабол, касающихся окружности под острым углом на передней и задней кромках, сопряженных на задней кромке с полуокружностями, причем конец лопасти загнут вперед на угол β≥45°; а соседние лопасти соединены между собой демпфирующим устройством. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к усовершенствованию конструкции осевого вентилятора за счет применения лопастей, профиль которых образован пересечением парабол.

Известен осевой вентилятор, содержащий выпуклый набегающий край, вогнутый сбегающий край, корневую часть и верхнюю кромку с выбранными радиусами внутренней кривизны (см. RU 2274770 C2 МПК F04D 19/00, оп. 20.04.2006) [1]. Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

Недостатком [1] является радиальная кривизна внутренней корневой части лопасти, так как при этом воздушный поток фокусируется в центре радиуса кривизны лопасти и создает повышение шумов и снижает КПД.

Техническим результатом от использования заявленного изобретения является увеличение КПД вентилятора и снижение шума при его работе.

Указанный технический результат достигается в осевом вентиляторе, содержащем ступицу с количеством лопастей от 2 до 8, причем лопасти установлены с углом атаки α≥15°, передняя и задняя кромки плоскости лопасти образованы пересечением двух парабол: Y1=K1X1/2; Y2=2RO2X1/2, касающихся окружности радиусом R≥RO, центр которой находится на расстоянии ℓ≥2/3L, где L - проекция длины лопасти на координату X; изначально задают следующие величины: L и ℓ≥2/3 L; радиусы R и RO; коэффициенты К1 и К2 рассчитываются по формулам: ; , где точки А и В - точки касания параболами Y1 и Y2 окружности радиусом R; профиль сформирован одной параболой Y33X1/2 для лопасти длиной до 0,5 м либо пересечением двух парабол Y3=K3X1/2; Y4=2RO4Х1/2 для лопастей длиной от 0,5 м до 1,5 м под острым углом на передней кромке, сопряженной на задней кромке полуокружностью радиусом RO, причем конец лопасти загнут вперед на угол β≥45°; а соседние лопасти соединены между собой демпфирующим устройством.

На фиг.1 изображена лопасть 1, длина которой до 0,5 м, имеющая загиб 2 конца лопасти 1. Лопасти 1 изготавливаются, например, из марок стали Ст.15, дюралюминия Д15 или алюминиево-магниевого сплава АМг5П.

На фиг.2 схематично изображен трехлопастной осевой вентилятор с лопастью 1, имеющей загиб 2 на ее конце, демпфирующим устройством 3 и стабилизирующей плоскостью 4. Демпфирующее устройство 3, соединяющее соседние лопасти 1 на расстоянии ℓ=2/3L от начала, служит для уменьшения свободных колебаний лопастей 1. Лопасти 1 размером от 0,5 м до 1,5 м изготавливаются из композиционных материалов и могут применяться для изготовления осевых вентиляторов, например, для судов на воздушной подушке.

При работе осевого вентилятора его лопасти 1, вращаясь от двигателя, отталкивают набегающий от всасывающей поверхности воздух. Параболический профиль лопастей 1 способствует формированию фокусируемого потока, создавая приемлемый ламинарный воздушный поток. Центробежный поток загибом 2 конца лопасти 1 направляется в рабочую сторону. Стабилизующая плоскость 4 и демпфирующее устройство 3 уменьшают свободные колебания лопастей 1. Проведенные сравнительные испытания на изготовленных макетах по сравнению с [1] показали увеличение КПД более чем на 20% и уменьшение свободных колебаний более чем на 30%.

Ro для лопастей 1 выбирается из величин (0,01÷0,1) м и (0,1÷0,5) м для лопастей 1 длиной до 0,5 м и 1,5 м соответственно. Радиус профиля Ro определяется по формуле , где Pi - текущая ширина, Li текущая длина лопасти 1, где начальная величина Lio≥0,1.

Осевой вентилятор, содержащий ступицу с количеством лопастей от 2 до 8, причем лопасти установлены с углом атаки α≥15°, передняя и задняя кромки плоскости лопасти образованы пересечением двух парабол: Y1=K1X1/2; Y2=2R0+K2X1/2, касающихся окружности радиусом R≥2R0, центр которой находится на расстоянии ℓ≥2/3 L, где L - проекция длины лопасти на координату X; изначально задают следующие величины: L и ℓ≥2/3 L; радиусы R и R0; коэффициенты К1 и К2 рассчитываются по формулам: ; где точки А и В - точки касания параболами Y1 и Y2 окружности радиусом R; профиль сформирован одной параболой Y33X1/2 для лопасти длиной до 0,5 м, либо пересечением двух парабол Y33X1/2; Y4=2R04X1/2 для лопастей длиной от 0,5 до 1,5 м под острым углом на передней кромке, сопряженной на задней кромке полуокружностью радиусом R0, причем конец лопасти загнут вперед на угол β≥45°, а соседние лопасти соединены между собой демпфирующим устройством.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области компрессоростроения и теплоэнергетики и может быть использовано, например, в газотурбинных установках с осевым многоступенчатым компрессором в способе повышения эффективности работы осевого многоступенчатого компрессора путем впрыска воды в не менее, чем две ступени сжатия, обеспечивающем максимальное повышение кпд компрессора при минимальном расходе воды за счет определения с помощью математического выражения для подсчета кпд компрессора, учитывающего паросодержание и энтальпию паров воды в воздухе за компрессором, оптимального, достаточного для этого повышения количества впрыскиваемой в ступени воды на предварительной стадии работы компрессора.

Изобретение относится к области производства осевых вентиляторов и насосов для перемещения особо чистых газообразных и жидких сред в химической промышленности, микробиологии, медицине, космонавтике и приборостроении.

Изобретение относится к компрессоростроению и используется для транспортировки природного газа. .

Изобретение относится к области вентиляторостроения и может использоваться для улучшения качества циркуляции и перемешивания воздуха в бытовых и производственных помещениях, а также в других воздушных объемах, имеющих неоднородную температуру.

Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть использовано в составе систем терморегулирования изделий космической техники. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкциям осевых вентиляторов, которые могут быть использованы для охлаждения автомобильного двигателя, и обеспечивает высокое значение КПД в широком диапазоне скоростей вращения вентилятора при низком значении уровня шума.

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к конструкциям лопастей осевых вентиляторов, которые могут быть использованы для охлаждения автомобильного двигателя.

Изобретение относится к осевым вентиляторам с реверсированием направления потока и обеспечивает при заданном объемном потоке достижение аэродинамической мощности, высокого коэффициента давления и КПД в обоих направлениях движения потока.

Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть использовано в системах терморегулирования авиационной и ракетной техники. .

Изобретение относится к авиационному двигателестроению, конкретно к вентиляторам авиационных газотурбинных двигателей

Изобретение относится к авиационному двигателестроению, конкретно к вентиляторам авиационных газотурбинных двигателей

Изобретение относится к осевым насосам или компрессорам, используемым в турбореактивных двигателях

Изобретение относится к компрессорной технике, в частности, может быть использовано в авиации, энергетике, машиностроении, химической, металлургической и горной промышленности, на судах в пневмотранспорте, всюду, где необходимо сжатие, либо перекачка среды, и позволяет - упростить конструкцию, повысить технологичность и надежность компрессора

Изобретение относится к вентиляторостроению, может быть использовано в системах терморегулирования авиационной и ракетной техники и обеспечивает при своем применении повышение технологичности и расширение функциональных возможностей

Изобретение относится к вентиляторостроению, может быть использовано в составе систем терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники и позволяет при своем использовании обеспечить упрощение конструкции и уменьшение радиальных габаритов вентилятора

Изобретение относится к вентиляторостроению, может быть использовано в составе систем терморегулирования изделий ракетно-космической техники и обеспечивает при своей работе снижение массы и рабочей температуры электродвигателя

Изобретение относится к энергетике, в частности турбостроению, компрессоростроению и насосостроению, может быть использовано при конструировании осевых, центробежных и объемных компрессоров и насосов и позволяет исключить помпажные явления и обеспечить значительное снижение низкочастотного шума при работе компрессора

Изобретение относится к вентиляторостроению, может быть использовано в составе систем терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники и обеспечивает при своем использовании повышение виброзащищенности электродвигателя осевого вентилятора и снижение его шума

Изобретение относится к способу покрытия изделий из вентильных металлов, которые применяются в качестве комплектующих для турбомолекулярных насосов
Наверх